PU foam là gì? Tìm hiểu tính năng và ứng dụng của PU foam

Chất liệu PU foam hiện nay được sử dụng rất phổ biến trong cuộc sống hằng ngày của chúng ta. Tuy vậy, chính cái tên tiếng Anh lại khiến chất liệu này trở nên rất khó hiểu và dường như xa lạ. Hôm nay, ngay trong bài viết này, Vua Nệm sẽ cung cấp những thông tin cụ thể về chất liệu PU foam, cũng như tính năng nổi bật và ứng dụng đa dạng trong lĩnh vực sản xuất nệm.

1. Định nghĩa chất liệu PU foam

PU foam là từ viết tắt của Polyurethane foam, một loại nhựa tổng hợp mà thành phần cấu tạo chính là polyol and diisocyanate. Sau phản ứng hóa học do sự trộn đều, hợp chất này sẽ có tính đàn hồi, dẻo dai, gắn kết với nhau mà không xuất hiện bất kỳ mối nối nào, đặc biệt là cách nhiệt rất hiệu quả.

Trên thực tế, foam có rất nhiều phân loại như Memory foam, PE foam, PVC foam. Đặc biệt chất liệu Polyurethane foam lại là thành phần chính cấu tạo nên Memory foam, tất nhiên cũng có sự kết hợp với một số chất phụ gia khác để đảm bảo tính đàn hồi chậm.

2. Các thành phần của PU foam

PU foam có các thành phần chi tiết như sau:

• Polyol: Là một hợp chất hữu cơ chứa nhiều nhóm hydroxyl (-OH), đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành cấu trúc của chất liệu.
• Isocyanate: Là hợp chất chứa nhóm isocyanate (-NCO), phản ứng với polyol để tạo ra liên kết urethane, hình thành nên cấu trúc bọt xốp.
• Chất tạo bọt: Tham gia vào quá trình tạo bọt, giúp hình thành các lỗ khí trong cấu trúc foam.
• Chất xúc tác: Thúc đẩy phản ứng hóa học giữa polyol và isocyanate, kiểm soát tốc độ phản ứng và chất lượng sản phẩm cuối cùng.
• Chất ổn định: Giúp duy trì cấu trúc bọt xốp, ngăn ngừa sự phá vỡ của các bọt khí trong quá trình sản xuất và sử dụng.

Quá trình sản xuất thường sử dụng máy phun áp cao chuyên dụng để trộn đều các thành phần trên, tạo ra bọt xốp với các đặc tính mong muốn như độ đàn hồi, khả năng cách nhiệt và cách âm.

>> Xem thêm:  

• Memory foam là gì? Nệm memory foam có tốt không?
• Chất liệu Foam là gì? Ưu điểm, nhược điểm và ứng dụng Foam trong đời sống, sản xuất

3. Ưu điểm của chất liệu PU foam

3.1  Khả năng chống thấm

Polyurethane Foam là một vật liệu bọt xốp kín, có khả năng chống thấm tốt. Cấu trúc bọt xốp giúp tạo ra một lớp bề mặt không thấm nước. Khi bề mặt Polyurethane foam tiếp xúc với nước, cấu trúc này có khả năng tự đóng kín gần như 100%. Điều này có nghĩa là nước không thể thẩm thấu vào bên trong vật liệu, từ đó giữ cho vật liệu và các vùng tiếp xúc với nước đều khô ráo.

Đồng thời, PU foam cũng có khả năng cách hơi nước, giúp ngăn chặn sự thâm nhập của hơi nước từ môi trường xung quanh. Bên cạnh đó, chất liệu này có còn khả năng kháng tất cả các hoạt hóa chất trừ axit.

Tuy nhiên cần lưu ý rằng khả năng chống thấm của chất liệu có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác như cấu trúc và chất lượng của vật liệu.

3.2 Khả năng chống nóng, cách âm

Quá trình sản xuất Polyurethane Foam được diễn ra thông qua phản ứng của các hợp chất được trộn với nhau bằng máy cao áp chuyên dụng, tạo ra một vật liệu lý tưởng với nhiều ưu điểm. Nổi bật nhất là khả năng chống nóng và cách âm. 

Cụ thể, khả năng truyền nhiệt cực thấp, dưới 0,0182 kcal/M.H.OC (kilo calo/mét giờ.độ C), biến PU foam trở thành chất liệu lý tưởng để làm thành các vật dụng cách nhiệt trong nhiều lĩnh vực khác nhau. 

Với chỉ số cách âm 23 dB (đề xi ben), chất liệu đáp ứng tốt về khả năng cách âm, đáp ứng tốt về chỉ số cách âm cần thiết cho nhà ở. 

3.3 Tính năng bám dính

Polyurethane Foam có khả năng bám dính tốt trên hầu hết các bề mặt như kim loại, gỗ, bê tông,… Tính năng này có được là do Polyurethane foam có khả năng biến tính và có thể thích nghi với các loại bề mặt khác nhau, tạo ra một sự dính kết mạnh mẽ với bề mặt tiếp xúc.

PU foam có thể được sử dụng trên các công trình có định dạng phức tạp, Tuy  vậy, chất liệu không bám dính tốt trên một số loại bề mặt như nhựa PE (polyethylene), màng chống dính và nhựa PP (polypropylene)

3.4 Tính năng siêu nhẹ

Polyurethane Foam được biết đến là một vật liệu siêu nhẹ nhờ cấu trúc xốp của nó. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng sử dụng PU foam có thể giảm đến 49% trọng tải kết cấu và 36% trọng tải khối xây dựng so với các vật liệu khác.

Ngoài trọng lượng nhẹ, chất liệu này cũng có nhiều ưu điểm khác. Vật liệu này có tính đàn hồi tốt, chịu được tải trọng lớn và có thể tạo hình phức tạp mà không bị hư hỏng cấu trúc. Đồng thời, chất liệu cũng có độ dẻo dai tốt với tuổi thọ lên đến  80 năm, cho phép nó chịu được các tác động và biến đổi môi trường mà không xuất hiện bất kỳ hư hại nào. Chính vì vậy, bên cạnh sản xuất nệm, Polyurethane foam cũng rất được yêu thích sử dụng trong mọi công trình xây dựng. 

3.5 Thân thiện với môi trường

PU foam không có mùi, không độc hại cho môi trường. Chất liệu này còn đóng vai trò như một vật liệu thay thế lý tưởng góp phần giúp bảo vệ nguồn tài nguồn tài nguyên thiên nhiên đang dần cạn kiệt.

3.6 Bền ngay trong điều kiện khắc nghiệt

Polyurethane Foam có khả năng chịu được các điều kiện khắc nghiệt nhờ độ bền, độ đàn hồi ấn tượng và vô cùng dẻo dai. Vật liệu này có thể hoạt động trong một phạm vi nhiệt độ rộng từ -50 đến 150 độ C.

Đây là một vật liệu hữu cơ không chứa giá trị dinh dưỡng nên cũng không tạo môi trường lý tưởng cho nấm mốc, vi khuẩn làm ổ, lý tưởng sử dụng cho các môi trường có độ ẩm cao hoặc nơi có nguy cơ bị tấn công bởi mối mọt hoặc nấm mốc. Một thí nghiệm mô phỏng quá trình gia tốc nhanh chóng đã cho thấy chất liệu này không hề cho thấy sự suy giảm đáng kể nào về độ bền thậm chí sau 80 sử dụng.

4. Nhược điểm của chất liệu PU foam

Bên cạnh những ưu điểm nổi bật, chất liệu Polyurethane foam cũng tồn tại một số nhược điểm sau đây:

• Giá thành cao: PU Foam có giá thành sản xuất cao hơn so với nhiều vật liệu truyền thống như bông hay xốp. Điều này là do vật liệu yêu cầu quy trình sản xuất phức tạp hơn và việc sử dụng thiết bị chuyên dụng cũng làm tăng chi phí.
• Khả năng thoáng khí hạn chế: Mặc dù PU Foam có khả năng cách nhiệt và cách âm tốt, nhưng lại có khả năng thoáng khí kém do cấu trúc bọt dày đặc, khiến không khí khó có thể lưu thông qua vật liệu. Điều này có thể gây cảm giác nóng bức và bí bách khi sử dụng, đặc biệt trong các môi trường có nhiệt độ cao.
• Khó vệ sinh: Chất liệu có khả năng thấm hút chất lỏng tốt, điều này có thể gây khó khăn trong việc làm sạch khi gặp sự cố về nước hoặc các chất bẩn khác. Bên cạnh đó, nếu không vệ sinh kỹ lưỡng, chất liệu có thể tích tụ vi khuẩn và gây mùi hôi, ảnh hưởng đến chất lượng và tuổi thọ của sản phẩm.
• Mùi ban đầu: Một nhược điểm phổ biến của khác là mùi hóa học đặc trưng do quá trình sản xuất, đặc biệt là khi sản phẩm còn mới. Mùi này sẽ giảm dần theo thời gian, nhưng trong giai đoạn đầu sử dụng có thể làm người sử dụng cảm thấy không thoải mái, đặc biệt là trong những không gian kín như phòng ngủ hoặc phòng làm việc.

Việc lựa chọn sản phẩm làm từ Polyurethane foam cần cân nhắc kỹ lưỡng giữa ưu điểm và nhược điểm để đảm bảo phù hợp với nhu cầu sử dụng.

>> Xem thêm: Nệm PU Foam là gì? Nệm PU Foam có tốt hay không?

5. Ứng dụng của PU foam trong đời sống

Polyurethane foam có nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống hàng ngày. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của PU foam:

• Cách nhiệt: Chất liệu được sử dụng để phun cách nhiệt cho các hệ thống bảo ôn, đường ống dẫn khí trong các khu vực như kho lạnh, kho cấp đông và kho bảo quản thực phẩm. PU foam cũng được sử dụng để cách nhiệt ôn cho hệ vách tường bao, mái tôn và sàn nhà hoặc các khu vực chứa chất lỏng dễ cháy như khu vực bồn chứa xăng, hóa chất và các loại khí lỏng. Bên cạnh đó, chất liệu này còn được dùng để phun cách nhiệt cho container vận chuyển, các kho lạnh trên tàu biển, lò sấy công nghiệp, bình chứa năng lượng và các thiết bị tương tự.
• Cách âm: Chất liệu có khả năng cách âm tốt, do đó, nó được sử dụng để cách âm các quán karaoke, quán bar, nhà hàng, khách sạn cao cấp, phòng máy, phòng họp, rạp chiếu phim và vách tường trong các khu nhà chung cư.
• Sản xuất nệm: Chất liệu được ứng dụng rộng rãi trong ngành sản xuất nệm, đem đến các sản phẩm có khả năng nâng đỡ tốt, độ bền cao.

Một giấc ngủ ngon chính là cách hồi phục năng lượng hiệu quả nhất. Do đó, hãy tìm kiếm và đầu tư cho bản thân một chiếc nệm chất liệu PU foam tích hợp chức năng quý giá mà không phải dòng sản phẩm nào cũng sở hữu được.